Published September 30, 2016
| Version v1
Publication
Open
Interacting Social Processes on Interconnected Networks
Creators
- 1. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata
- 2. National University of Mar del Plata
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 4. Instituto de Fisica de Liquidos y Sistemas Biologicos
Description
We propose and study a model for the interplay between two different dynamical processes –one for opinion formation and the other for decision making– on two interconnected networks A and B. The opinion dynamics on network A corresponds to that of the M-model, where the state of each agent can take one of four possible values (S = −2,−1, 1, 2), describing its level of agreement on a given issue. The likelihood to become an extremist (S = ±2) or a moderate (S = ±1) is controlled by a reinforcement parameter r ≥ 0. The decision making dynamics on network B is akin to that of the Abrams-Strogatz model, where agents can be either in favor (S = +1) or against (S = −1) the issue. The probability that an agent changes its state is proportional to the fraction of neighbors that hold the opposite state raised to a power β. Starting from a polarized case scenario in which all agents of network A hold positive orientations while all agents of network B have a negative orientation, we explore the conditions under which one of the dynamics prevails over the other, imposing its initial orientation. We find that, for a given value of β, the two-network system reaches a consensus in the positive state (initial state of network A) when the reinforcement overcomes a crossover value r*(β), while a negative consensus happens for r < r*(β). In the r − β phase space, the system displays a transition at a critical threshold βc, from a coexistence of both orientations for β < βc to a dominance of one orientation for β > βc. We develop an analytical mean-field approach that gives an insight into these regimes and shows that both dynamics are equivalent along the crossover line (r*, β*).
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نقترح وندرس نموذجًا للتفاعل بين عمليتين ديناميكيتين مختلفتين - واحدة لتكوين الرأي والأخرى لصنع القرار - على شبكتين مترابطتين A و B. تتوافق ديناميكيات الرأي على الشبكة A مع نموذج M، حيث يمكن أن تأخذ حالة كل وكيل واحدة من أربع قيم محتملة (S = −2،−1، 1، 2)، واصفة مستوى اتفاقها على قضية معينة. يتم التحكم في احتمال أن تصبح متطرفًا (S =± 2) أو معتدل (S =± 1) بواسطة معامل التعزيز r ≥ 0. تشبه ديناميكيات صنع القرار على الشبكة B نموذج Abrams - Strogatz، حيث يمكن أن يكون الوكلاء إما في صالح (S = +1) أو ضد (S = −1) المشكلة. يتناسب احتمال أن يغير العامل حالته مع جزء الجيران الذين يحملون الحالة المعاكسة المرفوعة إلى قوة β. بدءًا من سيناريو الحالة المستقطبة حيث يكون لجميع وكلاء الشبكة "أ" توجهات إيجابية بينما يكون لجميع وكلاء الشبكة "ب" توجه سلبي، نستكشف الظروف التي تسود فيها إحدى الديناميكيات على الأخرى، ونفرض اتجاهها الأولي. نجد أنه بالنسبة لقيمة معينة من β، يصل نظام الشبكتين إلى إجماع في الحالة الإيجابية (الحالة الأولية للشبكة A) عندما يتغلب التعزيز على قيمة التقاطع r*(β)، بينما يحدث إجماع سلبي لـ r < r*(β). في فضاء الطور r - β، يعرض النظام انتقالًا عند عتبة حرجة βc، من التعايش بين كلا الاتجاهين لـ β < βc إلى هيمنة اتجاه واحد لـ β > βc. نقوم بتطوير نهج المجال المتوسط التحليلي الذي يعطي نظرة ثاقبة على هذه الأنظمة ويظهر أن كلا الديناميكيتين متكافئتان على طول خط التقاطع (r*، β*).Translated Description (French)
Nous proposons et étudions un modèle d'interaction entre deux processus dynamiques différents - l'un pour la formation de l'opinion et l'autre pour la prise de décision - sur deux réseaux interconnectés A et B. La dynamique de l'opinion sur le réseau A correspond à celle du modèle M, où l'état de chaque agent peut prendre l'une des quatre valeurs possibles (S = −2,−1, 1, 2), décrivant son niveau d'accord sur une question donnée. La probabilité de devenir un extrémiste (S = ±2) ou un modéré (S = ±1) est contrôlée par un paramètre de renforcement r ≥ 0. La dynamique de prise de décision sur le réseau B s'apparente à celle du modèle Abrams-Strogatz, où les agents peuvent être soit en faveur (S = +1) soit contre (S = −1) le problème. La probabilité qu'un agent change d'état est proportionnelle à la fraction de voisins qui maintiennent l'état opposé élevé à une puissance β. Partant d'un scénario de cas polarisé dans lequel tous les agents du réseau A ont des orientations positives alors que tous les agents du réseau B ont une orientation négative, nous explorons les conditions dans lesquelles l'une des dynamiques prévaut sur l'autre, imposant son orientation initiale. Nous constatons que, pour une valeur donnée de β, le système à deux réseaux atteint un consensus à l'état positif (état initial du réseau A) lorsque le renforcement surmonte une valeur de croisement r*(β), alors qu'un consensus négatif se produit pour r < r*(β). Dans l'espace de phase r − β, le système affiche une transition à un seuil critique βc, d'une coexistence des deux orientations pour β < βc à une dominance d'une orientation pour β > βc. Nous développons une approche analytique du champ moyen qui donne un aperçu de ces régimes et montre que les deux dynamiques sont équivalentes le long de la ligne de croisement (r*, β*).Translated Description (Spanish)
Proponemos y estudiamos un modelo para la interacción entre dos procesos dinámicos diferentes, uno para la formación de opinión y otro para la toma de decisiones, en dos redes interconectadas A y B. La dinámica de opinión en la red A corresponde a la del modelo M, donde el estado de cada agente puede tomar uno de los cuatro valores posibles (S = -2,-1, 1, 2), describiendo su nivel de acuerdo en un tema determinado. La probabilidad de convertirse en extremista (S = ±2) o moderado (S = ±1) está controlada por un parámetro de refuerzo r ≥ 0. La dinámica de toma de decisiones en la red B es similar a la del modelo de Abrams-Strogatz, donde los agentes pueden estar a favor (S = +1) o en contra (S = -1) del problema. La probabilidad de que un agente cambie su estado es proporcional a la fracción de vecinos que mantienen el estado opuesto elevado a una potencia β. Partiendo de un escenario de caso polarizado en el que todos los agentes de la red A mantienen orientaciones positivas mientras que todos los agentes de la red B tienen una orientación negativa, exploramos las condiciones bajo las cuales una de las dinámicas prevalece sobre la otra, imponiendo su orientación inicial. Encontramos que, para un valor dado de β, el sistema de dos redes alcanza un consenso en el estado positivo (estado inicial de la red A) cuando el refuerzo supera un valor de cruce r*(β), mientras que ocurre un consenso negativo para r < r*(β). En el espacio de fase r − β, el sistema muestra una transición en un umbral crítico βc, de una coexistencia de ambas orientaciones para β < βc a una dominancia de una orientación para β > βc. Desarrollamos un enfoque analítico de campo medio que da una idea de estos regímenes y muestra que ambas dinámicas son equivalentes a lo largo de la línea de cruce (r*, β*).Files
journal.pone.0163593&type=printable.pdf
Files
(4.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:30d384f2be4f344fd8a479925fa30926
|
4.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تفاعل العمليات الاجتماعية على الشبكات المترابطة
- Translated title (French)
- Interaction des processus sociaux sur les réseaux interconnectés
- Translated title (Spanish)
- Interacción de procesos sociales en redes interconectadas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2527540041
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0163593
References
- https://openalex.org/W1555596743
- https://openalex.org/W1598798494
- https://openalex.org/W1849513674
- https://openalex.org/W1878853999
- https://openalex.org/W1968164782
- https://openalex.org/W1970203708
- https://openalex.org/W1984688056
- https://openalex.org/W1994739812
- https://openalex.org/W2004826387
- https://openalex.org/W2018697385
- https://openalex.org/W2027698509
- https://openalex.org/W2039331748
- https://openalex.org/W2044881936
- https://openalex.org/W2050766178
- https://openalex.org/W2052838081
- https://openalex.org/W2056041224
- https://openalex.org/W2058105398
- https://openalex.org/W2062660212
- https://openalex.org/W2072089611
- https://openalex.org/W2081989682
- https://openalex.org/W2083719221
- https://openalex.org/W2097508441
- https://openalex.org/W2103461507
- https://openalex.org/W2114407657
- https://openalex.org/W2115530814
- https://openalex.org/W2123756090
- https://openalex.org/W2124637492
- https://openalex.org/W2138668375
- https://openalex.org/W2146008209
- https://openalex.org/W2149527103
- https://openalex.org/W2157769980
- https://openalex.org/W2158680676
- https://openalex.org/W2283913623
- https://openalex.org/W2314043858
- https://openalex.org/W2962871354
- https://openalex.org/W2963741404
- https://openalex.org/W2990714382
- https://openalex.org/W3098234657
- https://openalex.org/W3099079751
- https://openalex.org/W3100167166
- https://openalex.org/W3100780372
- https://openalex.org/W3101800801
- https://openalex.org/W3102001728
- https://openalex.org/W3102201777
- https://openalex.org/W3103574175
- https://openalex.org/W3103589660
- https://openalex.org/W3105216781
- https://openalex.org/W4238452917
- https://openalex.org/W4246877238
- https://openalex.org/W4298441925